车站施工工艺.docx

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车站施工工艺

车站施工工艺

工艺 1---明挖法（有围护结构、无围护结构）

工艺 2---盖挖法（盖挖顺做、盖挖逆做、盖挖半逆

做）

工艺 3---浅埋暗挖法（从新奥法发展而来）

工艺 1、明挖法

1.1 定义：

明挖法是先从地表面向下开挖基坑至设计标高，然后在基坑

内的预定位置由下而上地建造主体结构及其防水措施，最后回填土并

恢复路面。

1.2 特点：

作为地铁车站常用施工方法，具有施工作业面多、速度快、

工期短、易保证工程质量、工程造价低等有点。

缺点是对周围坏境影

响较大。

1.3 分类：

明挖法施工基坑可以分为敞口放坡基坑和有围护结构的基坑

两类

1.4 明挖法的关键工序：

降低地下水位，边坡支护，土方开挖，结构施

工及防水工程等。

其中边坡支护是确保安全施工的关键技术。

主要有：

放坡开挖技术

适用于地面开阔和地下地质条件较好的情况。

基坑应自上而下分层、

分段依次开挖，随挖随刷边坡，必要时采用水泥粘土护坡。

型钢支护技术

一般使用单排工字钢或钢板桩，基坑较深时可采用双排桩，由拉杆或

连梁连结共同受力，也可采用多层钢横撑支护或单层、多层锚杆与型

钢共同形成支护结构。

连续墙支护技术

一般采用钢丝绳和液压抓斗成槽，也可采用多头钻和切削轮式设备成

槽。

连续墙不仅能承受较大载荷，同时具有隔水效果，适用于软土和

松散含水地层。

混凝土灌注桩支护技术（六标车站）

一般有人工挖孔或机械钻孔两种方式。

钻孔中灌注普通混凝土和水下

混凝土成桩。

支护可采用双排桩加混凝土连梁，还可用桩加横撑或锚

杆形成受力体系。

土钉墙支护技术

在原位土体中用机械钻孔或洛阳铲人工成孔，加入较密间距排列的钢

筋或钢管，外注水泥砂浆或注浆，并喷射混凝土，使土体、钢筋、喷

射混凝土板面结合成土钉支护体系。

锚杆（索）支护技术

在孔内放入钢筋或钢索后注浆，达到强度后与桩墙进行拉锚，并加预

应力锚固后共同受力，适用于高边坡及受载大的场所。

混凝土和钢结构支撑支护方法

依据设计计算在不同开挖位置上灌注混凝土内支撑体系和安装钢结构

内支撑体系，与灌注桩或连续墙形成一个框架支护体系，承受侧向土

压力，内支撑体系在做结构时要拆除。

适用于高层建筑物密集区和软

弱淤泥地层。

工艺 2、盖挖法

2.1 定义：

盖挖法是先盖后挖，即先以临时路面或结

构顶板维持地面畅通，再向下支护的基坑施工。

施工

基本流程：

在现有道路上按所需宽度，以定型标准的

预制棚盖结构（包括纵、横梁和路面板）或现浇混凝

土顶（盖）板结构置于桩（或墙）柱结构上维持地面

交通，在棚盖结构支护下进行开挖和施做主体结构、

防水结构。

然后回填土并恢复管、线、路或埋设新的

管、线、路。

最后恢复道路结构。

2.2 特点：

围护结构变形小，能够有效控制周围土体

的变形和地表沉降，有利于保护临近建筑物和构筑物；

基坑底部土体稳定，隆起小，施工安全；施工空间大；

盖挖逆做法用于城市街区施工时，可尽快恢复路面，

对道路交通影响较小。

混凝土结构的水平施工缝的处

理较为困难（易漏水）；暗挖施工难度大、费用高；

每次分部开挖与浇筑或衬砌的深度，应综合考虑基坑

稳定、环境保护、永久结构形式和混凝土浇筑作业等

因素来确定。

2.3 分类：

盖挖法可分为盖挖顺作法、盖挖逆作法及

盖挖半逆作法。

目前，城市中施工采用最多的是盖挖

逆作法。

2.4 区别：

顺作法（构筑连续墙、覆盖板→构筑底板

→侧墙、柱→顶板→路面恢复）

逆作法（构筑顶板→恢复路面→上层结构

→下层结构→底板）

半逆作法（构筑顶板→恢复路面→构筑底

板→侧墙、柱及内部其余结构）

工艺 3、浅埋暗挖法

3.1 定义：

在城镇软弱围岩地层中，在浅埋条件下修

建地下工程，以改造地质条件为前提，以控制地表沉

降为重点，以格栅（或其他钢结构）和锚喷作为初期

支护手段，遵循“新奥法”大部分原理。

按照“十八

字”原则（管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封

闭、勤量测）进行隧道的设计和施工，称之为浅埋暗

挖技术。

3.2 特点：

首先，浅埋暗挖法不允许带水作业，如果

含水地层达不到疏干，带水作业开挖面的稳定性时刻

受到威胁，甚至发生塌方。

大范围的淤泥质软土、粉

细砂地层，降水有困难或经济上选择此工法不合算的

地层，不宜采用此法。

第二，采用浅埋暗挖法要求开

挖面具有一定的自立性和稳定性。

3.3 为了有效地解决地面交通等各种干扰问题，采用

浅埋暗挖法是修建地铁车站的首选方法。

浅埋暗挖车

站结构的关键问题是如何控制地表沉陷。

因此，寻求

合理的施工方法关系重大。

主要方法有：

1、全断面法 2、台阶法 3、中隔壁法 4、交叉

中隔壁法 5、双侧壁导坑法 6、洞桩法 7、中洞法

全断面法

全断面开挖法又称全断面掘进法。

按隧道设计

开挖断面，一次开挖到位的施工方法。

其开挖方式主

要有三种：

即新奥地利全断面开挖法、护板全断面开

挖法和掘进机护板全断面开挖法。

施工顺序：

全断面开挖法施工操作比较简单，主

要工序：

使用移动式钻孔台车，首先全断面一次钻孔，

并进行装药连线，然后将钻孔台车后退到 50m 以外的

安全地点，再起爆，一次爆破成型，出渣后钻孔台车

再推移至开挖面就位，开始下一个钻爆作业循环。

同

时，施作初期支护，铺设防水隔离层（或不铺设），

进行二次筑模衬砌。

该流程突出两点：

增加机械手进

行复喷作业，先初喷后复喷，以利于稳定地层和加快

施工进度；铺底混凝土必须提前施作，且不滞后

200m。

当地层较差时铺底应紧跟，这是确保施工安全

和质量的重要做法。

优点

（1）工序少，相互干扰相对减少，便于施工组织

的管理。

（2）全断面开挖有较大的作业空间，有利于采用

大型配套机械化作业，提高施工速度。

（3）全断面一次成型，对围岩的扰动次数减少，

对隧道的围岩稳定有利。

缺点

由于开挖面较大，围岩稳定性降低，且每个循

环工作量较大。

台阶法

台阶法是隧道及地下工程的施工方法之一。

又有

正台阶法和反台阶法之分。

按台阶长短有长台阶、短

台阶和超短台阶三种。

近年由于大断面隧道的设计，

又有三台阶临时仰拱法，预留核心土台阶法，甚至多

台阶法。

适用范围：

稳定岩体、土层及不稳定岩体。

主要施工方法：

1）稳定岩体：

上台阶采用光面爆破，下台阶采用

预裂爆破，开挖后并分别施工初期支护结构。

台阶留

置长度不宜大于 5B（B 为隧道开挖跨度）或 50m，下

台阶开挖后适时施工仰拱。

2）土层及不稳定岩体：

拱部开挖后及时施工初期

支护结构，台阶根据地质和隧道跨度采用短台阶

（1~1.5B）或超短台阶（3~5m）开挖，下台阶开挖后，

适时施工仰拱。

中隔壁法（CD 法）

中隔壁法也成 CD 工法它是在软弱围岩大跨度隧

道中，先开挖隧道的一侧，并在设计中间部位作中隔

壁，然后再开挖另一侧的施工方法，主要应用于双线

隧道Ⅳ级围岩深埋硬质岩地段以及老黄土隧道（Ⅳ级

围岩）地段。

CD 工法在大跨度隧道中应用普遍，在

施工中应严格遵守正台阶法的施工要点，尤其要考虑

时空效应，每一步开挖必须快速，必须及时步步成环，

工作面留核心土或用喷混凝土封闭，消除由于工作面

应力松弛而增大沉降值的现象。

施工工艺及要点：

中隔壁法（CD 法）是将隧道

分为左右两大部分进行开挖，先在隧道一侧采用台阶

法自上而下分层开挖，待该侧初期支护完成，且喷射

混凝土达到设计强度 70%以上时再分层开挖隧道的另

一侧，其分部次数及支护形式与先开挖的一侧相同。

（1）各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺，减小

应力集中；

（2）各部的底部高程应与钢架接头处一致；

（3）每一部的开挖高度应根据地质情况及隧道

断面大小而定；

（4）后一侧开挖形成全断面时，应及时完成全

断面初期支护闭合；

（5）左、右两侧洞体施工时，纵向间距应拉开

不大于 15m 的距离；

（6）中隔壁宜设置为弧形，并应向左侧偏斜

1/2 个刚拱架宽度；

（7）在灌注二次衬砌前，应逐段拆除中隔壁临

时支护，拆除时应加强量测，一次拆除长度一般不宜

超过 15m，拆除后及时施工仰拱。

交叉中隔壁法（CRD 法）

交叉中隔墙法，是一种适用于软弱地层的隧道施

工方法，特别是对于控制地表沉陷有很好的效果，一

般主要用于城市地下铁道施工中。

因为其造价高，故

在山岭隧道中较少采用，但是在特殊情况下，也可以

采用，如膨胀土地层。

施工工艺原理：

采用 CRD 法预留核心土的方法，

将大断面隧道分成 4 个相对独立的小洞室分部施工。

CRD 工法遵循“小分部、短台阶、短循环、快封闭、

勤量测、强支护”的施工原则，自上而下，分块成环，

随挖随撑，及时做好初期支护。

并待初期支护结构的

拱顶沉降和收敛基本稳定后，自上而下拆除初期支护

结构中的临时中隔壁墙及临时仰拱，再进行施工。

CRD 法适用开挖跨度较大，对围岩沉降变形控制严格，

采用 CRD 法开挖，开挖的每一步都各自封闭成环，兼

有台阶法和双侧壁导坑法的优点，有利于围岩稳定，

保证施工安全。

双侧壁导坑法

双侧壁导坑法，又称双侧壁导洞法或眼镜工法。

双侧壁导坑法，属于新奥法的一个分支，以新奥法基

本原理为依据。

在开挖导坑时，尽量减少对围岩的扰

动，导坑断面近似椭园，周边轮廓园顺，避免应力集

中。

初期支护采用格栅钢架、挂网、喷混凝土柔性支

护体系，及时施作，使断面及早闭合，以充分利用围

岩的自承能力，控制围岩变形。

建立一整套围岩支护

结构监控量测系统，进行信息化施工管理，随时掌握

施工过程中的动态变化，合理安排，调整施工工艺和

设计参数，确保施工安全。

施工方法：

1.施做拱部大管棚超前支护。

2.开挖双侧壁导坑左侧上台阶土体，开挖台阶长

度 2~3 米，及时施作初期支护，加强支护和临时支护，

打设锁脚锚管并假设横撑，施做导坑上台阶临时支护

侧壁超前小导管。

3.开挖双侧壁导坑左侧下台阶土体，开挖台阶长

度 2~3 米，及时施作初期支护，加强支护和临时支护，

并打设锁脚锚管，要求钢架尽快封闭成环。

一侧侧导

坑落后于另一侧导坑 3~5 米。

4.开挖双侧壁导坑右侧上台阶土体，开挖台阶长

度 2~3 米，及时施作初期支护，加强支护和临时支护，

打设锁脚锚管并假设横撑，施做导坑上台阶临时支护

侧壁超前小导管。

5.开挖双侧壁导坑右侧下台阶土体，开挖台阶长

度 2~3 米，及时施作初期支护，加强支护和临时支护，

并打设锁脚锚管，要求钢架尽快封闭成环。

6.开挖中间导坑及仰拱土体，并施做中心深埋水

沟及施做初期支护，并封闭成环。

中间土体部分开挖

初期支护落后最前面导坑开挖面 6~10 米。

7.施做二次衬砌仰拱，矮边墙和部分仰拱填充。

8.初支封闭达到设计强度后，拆除临时中壁。

优缺点：

当隧道跨度很大，地表沉陷要求严格，围岩

条件特别差，单侧壁导坑法难以控制围岩变形时，可

采用双侧壁导坑法。

现场实测表明，双侧壁导坑法所

引起的地表沉陷仅为短台阶法的 1/2。

双侧壁导坑法

虽然开挖断面分块多，扰动大，初次支护全断面闭合

的时间长，但每个分块都是在开挖后立即各自闭合的，

所以在施工中间变形几乎不发展。

双侧壁导坑法施工

安全，但速度较慢，成本较高。

洞桩法

中洞法